C#实现网络小程序的步骤详解

时间:2022-12-27 dawn 人气:0

经常要检测某些IP地址范围段的计算机是否在线。

有很多的方法，比如进入到网关的交换机上去查询、使用现成的工具或者编写一个简单的DOS脚本等等，这些都比较容易实现。

现在使用C#来完成。

1、简单上手

公用函数：

        public static long IPToLong(string ip)
        {
            //将IP地址转换为长整数
            string[] ipBytes = ip.Split('.');
            long ipLong = 0;
            ipLong += long.Parse(ipBytes[0]) * 256 * 256 * 256;
            ipLong += long.Parse(ipBytes[1]) * 256 * 256;
            ipLong += long.Parse(ipBytes[2]) * 256;
            ipLong += long.Parse(ipBytes[3]);
            return ipLong;
        }
 
        public static string LongToIP(long ip)
        {
            //将长整数IP地址转换为实际的IP地址
            long ipLong = ip;
            string ipString = string.Empty;
            ipString += ipLong / 256 / 256 / 256 + ".";
            ipLong = ipLong % (256 * 256 * 256);
            ipString += ipLong / 256 / 256 + ".";
            ipLong = ipLong % (256 * 256);
            ipString += ipLong / 256 + ".";
            ipLong = ipLong % 256;
            ipString += ipLong;
            return ipString;
        }

点击【检测】按钮：

            DateTime startTime, endTime;
            startTime= DateTime.Now;
            listBox1.Items.Add(startTime.ToString());
            string startIP = textBox1.Text;
            string endIP = textBox2.Text;
 
            // 将起始IP地址和结束IP地址转换为长整数 
            long startIPLong = IPToLong(startIP);
            long endIPLong = IPToLong(endIP);
 
            Ping ping = new Ping();
            // 遍历IP地址范围 
            for (long i = startIPLong; i <= endIPLong; i++)
            {
                // 将整数转换为IP地址 
                string ip = LongToIP(i);
 
                // 输出 
                PingReply pingReply = ping.Send(ip);
                if (pingReply.Status == IPStatus.Success)
                {
                    listBox1.Items.Add( ip + "=>计算机在线");
                }
                else
                {
                    listBox1.Items.Add(ip);
                }
 
            }
            endTime = DateTime.Now;
            listBox1.Items.Add(endTime.ToString());
            listBox1.Items.Add("OK：" + (endTime - startTime).ToString());

执行时没有问题的，可以出来结果，问题是界面卡顿了。

执行的时间也很长，执行需要1分21秒。

这个结果不能接受，需要对程序加以改进。

2、使用并行计算

不需要改动公用代码，只需要改动检测部分。

            Dictionary<string, string> ipResults = new Dictionary<string, string>();
 
            DateTime startTime, endTime;
            startTime = DateTime.Now;
            listBox1.Items.Add(startTime.ToString());
 
            string startIP = textBox1.Text;
            string endIP = textBox2.Text;
 
            // 将起始IP地址和结束IP地址转换为整数 
            long startIPLong = IPToLong(startIP);
            long endIPLong = IPToLong(endIP);
 
            // 创建一个可以存储IP地址的List
            List<string> ipList = new List<string>();
 
            for (long i = startIPLong; i <= endIPLong; i++)
            {
                // 将整数转换为IP地址 
                string ip = LongToIP(i);
                ipList.Add(ip);
                ipResults.Add(ip,"");
                listBox1.Items.Add(ip);
            }
 
            // 开启并行计算
            Parallel.ForEach(ipList, (ip) =>
            {
            // 创建一个新的Ping类
            Ping pingSender = new Ping();
            // 发送一个Ping请求
            var reply = pingSender.Send(ip);
 
            // 如果返回的状态是Success，则IP地址在线
            if (reply.Status == IPStatus.Success)
            {
                ipResults[ip] = "在线";
                ChangeIPStatus(ip,"在线");
                }
                else
                {
                    ipResults[ip] = "NO";
                    ChangeIPStatus(ip, "NO");
                }
            });
 
            endTime = DateTime.Now;
            listBox1.Items.Add(endTime.ToString());
            listBox1.Items.Add("OK：" + (endTime - startTime).ToString());

增加一个公用函数：

       public void ChangeIPStatus(string ip,string S1)
        {
            // 定位到listbox中记录并更改IP是否在线
            int index = listBox1.Items.IndexOf(ip);
            listBox1.Items[index] = ip+"　"+S1;
        }

出现问题：

⑴　提示“C#线程间操作无效：从不是创建控件“textbox1”的线程访问它”，这个就简单设置Control.CheckForIllegalCrossThreadCalls=false即可解决；

⑵　提示“listbox1包含的项太多”，这个是不是与并行计算开启的线程太多有关？考虑到本机是8核，保守一点，修改参数

Parallel.ForEach(ipList, new ParallelOptions() { MaxDegreeOfParallelism = MaxDegreeOfParallelism = Environment.ProcessorCount }, (ip) =>
{
    //执行代码   
}

程序可以正常运行了。

⑶　界面依然阻塞，但用时更多了。

去ping255个地址，竟然用了12分32秒！！！这个真是不可忍受，最关键没有界面交互，这太不用户友好了！

3、添加异步编程

            Dictionary<string, string> ipResults = new Dictionary<string, string>();
 
            DateTime startTime, endTime;
            startTime = DateTime.Now;
            listBox1.Items.Add(startTime.ToString());
 
            string startIP = textBox1.Text;
            string endIP = textBox2.Text;
 
            // 将起始IP地址和结束IP地址转换为整数 
            long startIPLong = IPToLong(startIP);
            long endIPLong = IPToLong(endIP);
 
            // 创建一个可以存储IP地址的List
            List<string> ipList = new List<string>();
 
            for (long i = startIPLong; i <= endIPLong; i++)
            {
                // 将整数转换为IP地址 
                string ip = LongToIP(i);
                ipList.Add(ip);
                ipResults.Add(ip,"");
                listBox1.Items.Add(ip);
            }
 
            Task task = new Task(() =>
            {
                // 创建一个多线程
                Parallel.ForEach(ipList, new ParallelOptions() { MaxDegreeOfParallelism = Environment.ProcessorCount }, (ip) =>
                {
                    // 创建一个新的Ping类
                    Ping pingSender = new Ping();
                    // 发送一个Ping请求
                    var reply = pingSender.Send(ip);
 
 
                    if (reply.Status == IPStatus.Success)
                    {
                        listBox1.Invoke(new Action(() =>
                        {
                            int index = listBox1.Items.IndexOf(ip);
                            listBox1.Items[index] = ip + "　" + "在线";
                        }));
                    }
                    else
                    {
                        listBox1.Invoke(new Action(() =>
                        {
                            int index = listBox1.Items.IndexOf(ip);
                            listBox1.Items[index] = ip + "　" + "NO";
                        }));
                    }
 
                });
            });
 
            task.Start();
            Task.WaitAll();
            endTime = DateTime.Now;
            listBox1.Items.Add(endTime.ToString());
            listBox1.Items.Add("OK：" + (endTime - startTime).ToString());

好了，因为使用Task异步编程，界面也不再阻塞和卡顿了，不过运行多少时间不能准确得到，改动一下代码，就是将时间输出定位到任务完成：

            task.ContinueWith((t) =>
            {
                endTime = DateTime.Now;
                listBox1.Items.Add(endTime.ToString());
                listBox1.Items.Add("OK：" + (endTime - startTime).ToString());
            });

运行时间为1分41秒，界面不卡顿了。

可是运行仍然是逐个IP地址在ping，根本没有并行计算的效果。虽然使用了Parallel.ForEach，可能是由于线程需要等待导致资源开销过大，那么线程没有被有效地利用。

这其实与普通的使用线程来做没有什么区别了。

4、补充

⑴　检测方法：

            string ipAddress = (string)obj;
            TcpClient client = new TcpClient();
            try
            {
                client.Connect(ipAddress, 80);
                //在线
            }
            catch (Exception ex)
            {
                //不在线
            }
            finally
            {
                client.Close();
            }

引用：

using System.Net.Sockets;

⑵　检测输入的IP地址是否合法：

    IPAddress address;
    if (IPAddress.TryParse(ipAddress, out address))
    {
        // 检查IP地址是否为IPv4地址
        if (address.AddressFamily == System.Net.Sockets.AddressFamily.InterNetwork)
            return true;
    }else{
        return false;
    }

对于检测计算机在线与否没有好的方法？看那么多的网络小工具，肯定有！

先完成这个效果，后面再进行优化。

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